【正文】 17 沖孔工序： 查文獻 [16]表 2－ 20 得沖裁雙面間隙 mmZ in ? ， mmZ ax ? φ 孔自由公差， 可按 IT14 級計算，則△ =，取磨損系數(shù)χ =， 查文獻 [16]表 2－ 23 得： δ p=，δ d= 則δ p+δ d mmZZ inm a x ??? ，滿足間隙公差條件。搭邊值過大會降低利用率；搭邊過小時，沖件易產(chǎn)生毛刺，甚至縮短刃口壽命。 因采用平刃模具沖裁，其理論沖裁力（ N）按下式計算： P ?? （ 3－ 9） 式中 Lt—— 沖裁內、外周邊的總長（ mm）； t—— 材料的厚度 （ mm）； τ —— 材料的抗切強度（ MPa）； Pk—— 沖孔力，單位為 N； PL—— 落料力，單位為 N； 則： Pk= ( ) 350==(kN) PL= ( 2＋ 2) 350==(kN) 所以沖裁力為： P1=Pk+ PL= (kN) 2．卸料力、推件力、頂件力 影響卸料力、推件力和頂件力的因素很多，如材料的種類和力學性能、板料厚度、模具間隙、工件形狀和尺寸、模具結構工作狀態(tài)、潤滑情況、搭邊大小等。) 30 壓力中心的計算及確定： 沖裁力合力的作用點稱為沖模壓力中心。示例見圖 3－ 4 搖架調壓塊沖壓工藝及模具設計 22 圖 3－ 4壓力中心 復 雜形狀工件的壓力中心： X0=L1X1+L2X2+??LnXn /L1+L2+?Ln （ 3－ 11） Y0= L1Y1+L2Y2+??LnYn /L1+L2+?Ln （ 3－ 12） 其中： X0壓力中心到 Y 軸的距離。 沖模的閉合高度 沖模的閉合高度是指滑塊在下死點即模具在最低工作位置時，上模座上平面與下模座下平面之間的距離 H。 復合模的結構與設計 因為搖架調壓塊零件為大量生產(chǎn)，復合模生產(chǎn)率高，但與此同時，模具結構復雜，制造精度高，制造難度大。 沖圓形孔所用的凸模，按整體式設計和制造，為增強凸模的強度和剛度及避免應力集中，凸模做成過渡的階梯形，最大的一個階梯（或稱臺肩）用來保證凸模在卸料時不被拉出。 凸凹模是復合模具中的一種特殊工作零件，其特點是凸凹模的內外緣均為刃口，內外緣間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，從強度考慮，其壁厚受最小值限制。該結構尺寸較大，可做成直通式的結構形式，固定方法選擇用螺釘?shù)跹b來固定凸模，故應采用裝配式，吊裝螺釘?shù)臄?shù)目同樣根據(jù)橫截面的大小，并考慮螺釘孔與螺釘孔之間及孔到 凸模邊緣距離要求的條件，確定選擇 2個 M8 的螺釘，用兩個圓柱銷來定位 凸凹模的內部形狀則按凹模的結構來選擇，大孔凹模型孔采用直通式型孔，如下圖所示。增加了推件力并加速了孔壁磨損。 可取 C=（ ~2） H 或按標準數(shù)據(jù)選取。導料銷的材料一般為： T7 或 T8，熱處理 HRC45~52。 ： 沖模上使用的卸料裝置有固定卸料板、彈性卸料裝置及廢料切刀。橡皮材料選用聚胺酯橡膠， 由于橡膠墊允許承受的負荷較大，而且安裝調整比較靈活方便，因此，常用作沖模中彈性卸料、頂件及壓邊裝置的彈性元件。本結構中 卸料螺釘?shù)脑O置形式如圖所示，下模座需加工沉孔，并且必須使全部沉孔深度 h1都相等，以保證卸料板工作平面與模座底平面平行。 在此沖孔落料復合模中，采用了兩種推件裝置，一是剛性推件裝置，裝于上模，用打桿通過打板、推桿和推板，是在凹模內的工件向上推出；另一是彈性推件裝置，用螺釘、彈簧和頂銷將大孔凸模上的沖件廢料向下推出。導柱、導套與模座均為 H7/r6 過盈配合，以避免導套壓入上模座因變形而影響與導柱的配合，將導套壓入段的內孔直徑加大 1mm，不與導柱配合。選擇模具的類型要考慮模具結構的特點和使用要求，模柄工作段的直徑應與所選定的壓力機滑塊孔的直徑相一致。若自行設計時，圓形模座的外徑應比圓形凹模直徑大 30～ 70mm，矩形模座的長度應比凹模大 40～ 70mm，而寬度取與凹模相同或稍大 的尺寸。 ：在固定板與模座之間加一塊淬硬的墊板，可避免硬度較低的模座因局部受凸模較大的沖擊壓力而出現(xiàn)凹陷致使凸模松動，或者為了提高模具的使用壽命。如下圖所示。 該零件彎曲屬于一次同時彎曲兩個角，由參考文獻 [16]表 39公式得： 彎曲件毛料展開長度計算公式： ???? lllL （ 41） 如下圖 41 所示： 搖架調壓塊沖壓工藝及模具設計 36 圖 41 則彎曲件毛料展開長度： ???? lllL =+18+18+ = 彎曲力的計算 (1)U 形件自由彎曲時的彎曲力， 查文獻 [16]公式得： F自 = trKBt b? ? 式中 F自 — 自由彎曲在沖壓行程結束時的彎曲力， N B— 彎曲件的寬度， mm r— 彎曲件的內彎曲半徑， mm t— 彎曲件材料厚度， mm b? — 材料的抗拉強度， MPa K— 安全系數(shù)，一般取 K= 查表取 b? =450Mpa 搖架調壓塊沖壓工藝及模具設計 37 F自 = trKBt b? ? = 4 5 ? ???? =（ KN） (2)校正彎曲的彎曲力 校正彎曲時， F校 =Ap=924? 70=（ KN） A— 校正部分在垂直于凸模運動方向上的投影面積， mm2 q— 單位面積校正力， MPa，其值查表 （ 3）頂件力及壓料力 若彎曲模設有頂件裝置或者壓料裝置，其頂件力 FD 或壓料力 FY 可以近似取自由彎曲力的 30%～ 80%。生產(chǎn)中， 按材料的厚度決定凹模的圓角半徑。在生產(chǎn)中， U型彎曲模的凸、凹模單邊間隙一般可按如下公式確定： 彎曲黑色金屬時 Z=tmax +ct 式中： Z— 彎曲凸、凹模的單邊間隙， mm t— 彎曲件的材料厚度（基本尺寸）， mm tmax — 彎曲件材料的最大厚度， mm c— 間隙系數(shù)，查表得 c= Z=tmax +ct=+ = （ 5）凸、凹模工作部分的尺寸。故 r凸 =(mm) （ 2）凹模圓角半徑 凹模圓角半徑不能過小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。 搖架調壓塊沖壓工藝及模具設計 35 第 四章 彎曲模的工藝計算及其結構設計 工藝計算 彎曲工藝計算 零件相對彎曲半徑，也即彎曲系數(shù) K=R／ t=／ =＜ == 式中 R—————— 彎曲半徑（ mm） t—————— 料厚 （ mm） 可見，零件屬于圓角半徑較小的彎曲件 而 R=＜ =，當 R＜ 時的彎曲件可用等體積法計算毛坯長度。 ：用于對模具板件固定與定位。固定板的型孔決定于凸模的結構設計：對于圓凸模，取凸模固定端的直徑按 IT7 級精度加工；對于用螺釘?shù)跹b的直通式凸模，要求型孔按凸模實際尺寸配作成 M7/h6。模座的剛度不足，工作時會產(chǎn)生嚴重的彈性變形而導致模具零件的迅速磨損或破壞，降低模具使用壽命。模柄上模座上的垂直度影響導向裝置的配合精度和使用壽命。適用于各種沖裁模。對于鑄鐵模座 h2≥ d；對于鋼板模座， h2≥ 3/4d，搖架調壓塊沖壓工藝及模具設計 30 d為卸料螺釘?shù)墓Q直徑； h3—— 固定板厚度（ mm）； H0—— 彈壓后彈壓元件的高度； 座沉孔深度 h1按下式計算： h1=h+hx+hm+(3～ 5)(mm) （ 3－ 19） 式中 h—— 螺釘頭部高度（ mm）； hx—— 卸料板工作行程（ mm），一般取 hx =t+1， t為板料厚度； hm—— 凸模預計總刃磨量， hm =4～ 10mm，板料厚度大時，取大值。 聚氨酯橡膠尺寸（ mm）見表 3－ 3： 表 3－ 3聚胺脂橡膠尺寸 D 180 d 85 H 30 D1 190 卸料螺釘?shù)脑O置形式有兩種基本形式：一種是沉孔形，一種是通孔形。卸料板的厚度為 20mm，直徑為φ 180mm，材料為 45 鋼，熱處理 HRC40～ 45。擋料銷的材料為 GCr15，熱處理 HRC5055。使用條料時，應使條料在送進方向定位，以保證送料步距，通常稱作擋料，使用的定位零件有擋料銷、側刃等；在垂直于送料方向上的定位，稱作送進導向，使用的定位零件有導料板、導料銷等。 凹模外形可分為圓形和長方形兩種，其中長方形凹模外形的長寬已經(jīng)模塊化，其厚度尺寸 H 及凹模洞口到邊緣的壁厚 C 影響凹模強度，按以下方法確定： ① 厚度尺寸：為防止凹模受力后產(chǎn)生過大彎曲變形，凹模應有足夠的厚度，常按以下的經(jīng)驗公式計算： H=（ ~） B（ mm） （ 3－ 16） 式中： H— 凹模厚度（ mm）； B— 凹?？卓谧畲蟪叽纾? 取 H=20mm。 凹模刃口類型分為直壁刃口和錐形刃口兩類。倒裝復合模凸凹模的最小壁厚值可按板料厚度的 2～ 3倍確定，板料厚度小取大值，相反取小值。 凸模材料均選擇 Cr12，淬火硬度（熱處理） HRC5862。 。 對于此沖孔落料復合模，模具的閉合高度為 250mm。同時引起凸凹模間隙不均勻，使刃口迅速變鈍，甚至造成刃口損壞，降低模具使用壽命。凡是質量分布均勻 ,具有中心 對稱形狀的沖栽件 ,其 壓力中心與重心相重合。 查文獻 17 表 7－ 10 開式雙柱可傾壓力機技術規(guī)格，可選用的壓力機技術參數(shù)搖架調壓塊沖壓工藝及模具設計 21 如表 3－ 1。沖裁力在沖裁過程中隨上模行程變化而變化，故 通常是指沖裁力的最大值。 搭邊是排樣時，在沖裁件之間以及沖裁件與條料側邊之間設置的工藝余料。 凸、凹模刃口尺寸的確定 確定凸、凹模刃口尺寸的原則 ① 考慮落料和沖孔的區(qū)別，落料件的尺寸取決于凹模，因此落料模應先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸的方法保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模，因此沖孔模應先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸的方法來保證合理間隙。確定合理間隙的原則是： ① 、 合理間隙范圍應按零件使用要求分類選用。在間隙合理情況下，沖裁力較小。 該零件彎曲屬于一次同時彎曲兩 個角，由參考文獻 [16]表 39 公式得： 彎曲件毛料展開長度計算公式： ???? lllL （ 31） 搖架調壓塊沖壓工藝及模具設計 15 如下圖 32 所示： 圖 32 則： ???? lllL =+18+18+ = 因此，最后落料件為長 L=，寬 B= 的方板。 方案三與方案二相比在于將落料、沖孔、彎曲三者復合，工序更少，生產(chǎn)效率更高，但由于零件結構尺寸小，壁厚小，復合模結構復雜，裝配調試困難，同時模具強度也較低，壽命不高。該零件行狀簡單，尺寸較小，高度對稱，厚度適中，屬普通沖壓件。另外，還可進一步熟悉有關標準和規(guī)范，能夠熟練使用有關設計手冊和熟悉編寫技術文件和設計說明書，進一步提高科技寫作的能力，加強對沖壓工藝與模具設計的了解。另外，由于模具型腔形狀復雜，任何一種研磨拋光方法都有一定局限性。該公司又推出了 CYCLON 高速掃描機，這是一臺獨立工作的專門用來掃描的設備，不占用加工機床的工作時間。這樣就大幅度提高了加工效率，如在加工壓鑄模時，可提高 7～ 8 倍，并可獲得 Ra≤ 10um的加工表面粗糙度。然后通過一些傳統(tǒng)的快速制模方法，獲得長壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。 加大技術培訓和技術服務的力度。模具熱處理的發(fā)展 方向是采用真空熱處理。對于模具鋼來說，要采用電渣 重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟具越來越引起人們的重視。為了確保塑料件精度，將繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具。 （ 3）熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高 由于采用熱流道技術的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。 （ 4） 不斷改進板料性能，